JPH0729167B2 - 自在継手用外輪の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車の動力伝達系統等に用いられる自在
継手の外輪を製造する場合に用いて好適な製造方法に関
するものである。

（従来の技術） 上述の如き自在継手の外輪は一般に、中心軸線に対し放
射状に配置され、各々前記中心軸線の延在方向へ延在し
て内側溝を形成する複数の突条部分を有する筒状部と、
その筒状部の一端部に設けられた外周フランジ部とから
なり、その外輪の内側に配置された軸に対し放射状に配
置されてその軸に支持されたローラやその軸と嵌まり合
うボールと前記内側溝とのころがり接触によって、前記
軸とその外輪の中心軸線との折曲配置を許容しつつ、そ
の外輪のフランジ部に結合された他の軸と前記軸との間
の回転伝達を行う。

ところで、上記自在継手の外輪の製造方法としては従
来、例えば特開昭60-64738号公報にて開示されたものが
あり、この方法では、円筒状部材の一端部を拡開し、も
しくは板状部材を深絞りすることにより、一端部に外周
フランジを一体として有する円筒状部材を形成した後、
その部材の円筒状部分を半径方向内方へ部分的に縮径す
ることにて前記複数の突条部分を相対的に形成するとい
う工程を行っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、一般に自在継手用外輪の筒状部は、充分
な剛性をもたせるため熱処理によってHRc60以上の硬度
とすることから、通常の圧延鋼板と比較して伸び率が半
分以下の高炭素鋼鋼板を使用して製造する必要があり、
これがため上記従来の方法では、そのプレス成形の困難
性ゆえ、多くの成形工程数と、成形工程間における焼鈍
やボンデライト法による造膜処理等の余分な工数が必要
となって製造コストが嵩むという問題があった。

この発明は、管を変形量が少なく成形が容易な拡径成形
によりその外側の部材に結合するいわゆる内加締めを改
良した方法によって外輪を製造することにより上述した
課題を有利に解決した製造方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明の自在継手用外輪の製造方法は、中心軸線に対
し放射状に配置され、各々前記中心軸線の延在方向へ延
在して内側溝を形成する複数の突条部分を有する筒状部
材の端部付近の外周面の少なくとも前記各突条部分に、
フランジ用板状部材の板厚よりも小さい幅の周方向溝を
形成する一方、前記板状部材に、前記筒状部材を挿通し
得る嵌合孔を打抜き加工によって形成し、次いで、前記
板状部材の前記嵌合孔内に、前記筒状部材の前記周方向
溝を形成した端部をその嵌合孔の打抜き方向へ向けて挿
通して、前記周方向溝を前記打抜き孔の内周面の剪断面
部に対向するよう配置し、その後、前記配置にて、前記
筒状部材の少なくとも前記突条部分を前記中心軸線に対
し平行に拡径するとともに、前記筒状部材の前記周方向
溝を形成した端部の少なくとも前記突条部分に挟まれた
部分を前記中心軸線に対し傾斜するよう半径方向外方へ
拡開することにより、前記フランジ用板状部材を前記筒
状部材に一体的に結合することを特徴とするものであ
る。

（作用） かかる方法にあっては、フランジ用板状部材に打抜き加
工によって嵌合孔を形成するので、その嵌合孔の内周面
に、打抜きポンチの外側寸法にほぼ等しい内側寸法の剪
断面部と、その剪断面部の内側寸法から、打抜きポンチ
より若干大きい打抜きダイの内側寸法にほぼ等しい内側
寸法まで傾斜して拡がる破断面部とが、その嵌合孔の打
抜き方向へ順次に形成される。

そしてこの方法では、その最小内側寸法部である剪断面
部と、筒状部材の少なくとも突条部分に形成した周方向
溝とを対向させて、少なくともその突条部分を中心軸線
に対し平行に拡径するので、いわゆる内加締めの状態と
なり、剪断面部が押潰されることなく、突条部分と剪断
面部とが互いに食込みながら強固に結合される。

加えてここでは、筒状部材の、周方向溝を形成した端部
の少なくとも突条部分に挟まれて相対的に半径方向内方
へ引込んだ部分を中心軸線に対し傾斜するよう半径方向
外方へ拡開するので、その引込んだ部分と打抜き孔の内
周面の破断面部とが、これも内加締めの状態となって互
いに食込みながら強固に結合される。

従ってこの方法によれば、加工が極めて容易な打抜き加
工と、周方向溝深さと同一もしくはそれよりも若干大き
い程度の少量の変形量ゆえ成形が容易な拡径成形と、端
部のみの拡開ゆえ成形が容易な拡開成形とにより、フラ
ンジ用板状部材と、複数の突条部分を有する筒状部材と
を一体的に結合して、自在継手用外輪を製造することが
できるので、成形工程数を大幅に減少させることができ
るとともに、成形工程間における焼鈍等の余分な工数を
省くことができ、ひいては製造コストを大幅に引下げる
ことができる。

（実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図および第２図は、この発明の自在継手用外輪の製
造方法の一実施例を適用したバーフィールド型等速継手
用外輪の製造に用いる筒状部材およびフランジ用板状部
材を拡径、拡開成形前の状態にて示す下面図およびその
II−II線に沿う断面図であり、図中１は筒状部材、２は
フランジ用板状部材をそれぞれ示す。

ここにおける筒状部材１は、中心軸線Ｏを中心として周
方向に等間隔の放射状に六本の突条部分1aを有し、それ
らの突条部分1aで挟まれた部分1bは全体として中心軸線
Ｏを中心とする内側半径r₁の円筒状をなす一方、各突条
部分1aは外輪となったときに軸の外側溝とともに鋼球を
受け、それところがり接触するボール溝となる内側溝を
形成すべく、上記内側半径r₁よりも小さな内側半径r₂の
円弧状の断面形状をなして中心軸線Ｏと平行に延在す
る。

かかる筒状部材１は、内側半径r₁の円筒状部材に絞り成
形によって突条部分を形成してなるものであり、ここで
はその筒状部材１の一端部（第２図では上方端部）の外
周面の各突条部分1aに周方向溝1cを形成する。

この周方向溝1cは、例えば旋盤によって、バイトの半径
方向切込み量を適宜設定して筒状部材１の外周面を旋削
することにて、この例では突条部分1aのみ加工するが、
所要に応じて、突条部分の形成前の円筒状部材に先に溝
加工することにより、筒状部材１の全周に亘って形成し
ても良い。

また周方向溝1cの幅ｂは、第３図に拡大して示すよう
に、後述する内加締め後の中心軸線方向の遊びを無くす
べく、少なくともフランジ用板状部材２の板厚よりも小
さなものとし、この例では後述する剪断面部2cの幅より
も若干小さなものとする。そして、周方向溝1cの最大深
さは、この例では後述する拡径の際の互いの食込みを容
易ならしめるべく、その拡径の際の中心軸線Ｏに対する
変形量に概略等しいものとする。

この一方、ここにおけるフランジ用板状部材２は、円板
状をなし、その中央部分に、第１図および第２図に示す
ように拡径前の筒状部材１を挿通し得る嵌合孔2aを有し
ており、その嵌合孔2aには、上記各突条部分1aに対応し
て、その突条部分1aの外側半径よりも大きな内側半径の
凹部2bが形成されている。

かかる嵌合孔2aは、通常の打抜きポンチと打抜きダイと
からなる孔抜き型により打抜き加工してなり、その打抜
き加工により、打抜きポンチと打抜きダイとの間のクリ
アランス（フランジ用板状部材は通常厚板となるため型
寿命を長くする必要上大きめの値をとる）に起因して、
嵌合孔2aの内周面には、打抜きポンチの外側寸法にほぼ
等しい内側寸法の、打抜き方向へ延在する平坦な剪断面
部2cと、その剪断面部の内側寸法から、上記クリアラン
ス分打抜きポンチより大きい打抜きダイの内側寸法にほ
ぼ等しい内側寸法まで打抜き方向に対し傾斜して拡がる
破断面部2dとがその打抜き方向へ順次に形成される（第
２図〜第４図に示す板状部材２の向きでは、上方へ向か
う方向が打抜き方向となる）。

これら筒状部材１および板状部材２をここでは、第５図
に示す内加締め型を用いて、以下に述べるようにして一
体的に結合する。

この型は、ダイ３、ダイホルダ４、下ベース５およびリ
フタ６を具えてなる下型７と、拡径ポンチ８、拡開ポン
チ９、ポンチホルダ10、上ベース11およびストリッパ12
を具えてなる上型13とで構成されており、ダイ３には、
第１図に示す筒状部材１が全体として中心軸線Ｏに対し
半径方向へ所定量（例えばこの例では約1mm）拡径され
る変形をした場合の外側寸法に等しい内側寸法のダイ孔
3aと、板状部材２がそのダイ孔3aと同心の位置で嵌まり
込み得る凹部3bとが形成され、またダイホルダ４には、
拡径前の筒状部材１の落下は阻止するが拡径ポンチ８の
入り込みは許容する内径の丸孔4aが形成されている。そ
して、ダイ３とダイホルダ４とは下ベース５に一体的に
固定されており、リフタ６は、それらダイ孔3aおよび丸
孔4a内に昇降自在に嵌まり合って、図示しないプレス機
械の、下ベース５が取付けられたボルスタの下方の昇降
装置により、その下ベース５を昇降自在に貫通するクッ
ションピン14を介し、プレス機械のスライドの昇降に伴
なって昇降する。

この一方、拡径ポンチ８は、第１図に示す筒状部材１が
全体として中心軸線Ｏに対し半径方向へ上記所定量拡径
される変形をした場合の内側寸法に等しい外側寸法を有
し、また拡開ポンチ９は、筒状部材１の、突条部分1aで
挟まれた部分1bの端部を上記拡径後さらに中心軸線Ｏに
対し傾斜するよう拡開すべく截頭円錐状をなしている。
そして、拡径ポンチ８と拡開ポンチ９とはポンチホルダ
10を介し上ベース11に一体的に固定されており、ストリ
ッパ12はそれら拡径ポンチ８および拡開ポンチ９の外側
面に昇降自在に嵌まり合って、スプリング15により常時
下方へ付勢されるとともにボルト16により下降限位置を
そのストリッパ12の下面が拡径ポンチ８の先端面と同一
高さとなる位置に特定される。また上ベース11は上記プ
レス機械のスライドに取付けられており、そのスライド
の昇降に基づき図示しない上死点位置と第５図に示す下
死点位置との間で昇降する。

かかる型を用いるに際しては、先ず、上型13を上死点位
置に位置させ、またリフタ６を図示の下降位置に位置さ
せて、ダイ孔3a内に第１図に示す筒状部材１をセットす
るとともに凹部3b内に板状部材２をセットする。

尚、このセット状態で、第２図に示す如く筒状部材１の
周方向溝1cが板状部材２の嵌合孔2aの剪断面部2cと対向
する配置となるよう、ダイ３の高さは設定されている。

次いでここでは、上記スライドの下降に基づき上型13を
第５図に示す下死点位置まで下降させる。この下降によ
り、先ずストリッパ12が筒状部材１と板状部材２とをダ
イ３内に保持し、次にスプリング15を圧縮しながらのス
トリッパ12の相対的後退により拡径ポンチ８が筒状部材
１の内側に入り込んで筒状部材１を全体として中心軸線
Ｏに対し半径方向へ上記所定量その中心軸線Ｏに平行に
拡径し、最後に拡開ポンチ９が突条部分1aで挟まれた部
分1bの端部を図示の如く中心軸線Ｏに対し傾斜するよう
半径方向外方へ拡開する。

かかる拡径および拡開により、第６図および第７図に示
すように、筒状部材１と板状部材２とが一体的に結合さ
れ、自在継手用外輪が製造される。

すなわち、上記拡径により、筒状部材１の突条部分1aと
板状部材２とはいわゆる内加締めの状態となり、筒状部
材１の突条部分1aと板状部材２の嵌合孔2aの凹部2bと
が、第８図に拡大して示すように互いに食込みながら強
固に結合される。しかもここでは、突条部分1aに周方向
溝1cを形成するとともに、凹部2bの内側半径を突条部分
1aの外側半径よりも大きくしてあるので、剪断面部2cを
潰さずに充分突条部分1aに食込ませることができ、これ
によって極めて高い結合強度を得ることができる。

加えて、上記拡開により、突条部分1aに対し引込んでい
る上記部分1bと、中心軸線Ｏに対し傾斜している、嵌合
孔2aの破断面部2dとが、これも内加締めの状態となっ
て、第９図に拡大して示すように互いに食込みながら強
固に結合される。

しかる後、上記スライドの上昇に基づき上型13を上昇さ
せると、先ず、スプリング15の反発力によりストッパ12
が筒状部材１および板状部材２をダイ３内に押さえ付け
ながら、拡径ポンチ８および拡開ポンチ９が筒状部材１
内から抜出され、次いでストッパ12もボルト16により引
上げられ、さらに、上記昇降装置の作動に基づきリフタ
６が上昇し、筒状部材１およびそれに結合された板状部
材２をダイ孔3a内から押出してその搬出を可能ならし
め、その後、次の筒状部材１をセットし得るように、リ
フタ６が下降する。

従って上記実施例の方法によれば、加工が極めて容易な
打抜き加工と、周方向溝深さと同程度の少量の変形量ゆ
え成形が容易な拡径成形と、端部のみの拡開ゆえ成形が
容易な拡開成形とにより、フランジ用板状部材２と、六
本の突条部分1aを有する筒状部材１とを一体的に結合し
て、自在継手用外輪を製造することができるので、成形
工程数を大幅に減少させることができるとともに、成形
工程間における焼鈍等の余分な工数を省くことができ、
ひいては製造コストを大幅に引下げることができる。

以上図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に
限定されるものでなく、例えば拡径成形は全体的にでな
く突条部分のみに行っても良く、また拡開成形は突条部
分に挟まれた部分の端部のみでなく突条部分の端部も含
めて行っても良い。

そして、この発明は、従来例で製造している、ローラと
ころがり接触する形状の溝を形成する突条部分を有する
外輪の製造にも適用し得ることはもちろんである。

尚、より好ましくは、上記例の方法によって外輪を製造
した後、拡径ポンチ８の寸法を半径方向へさらに0.1mm
程拡大したリストライクポンチをその拡径ポンチ８に付
け換えて、上記外輪に再度上記内加締め型による型打ち
（リストライク）を施す。このリストライクを行えば、
板状部材２と筒状部材１との結合を一層強固なものとす
ることができる。

（発明の効果） かくしてこの発明の自在継手用外輪の製造方法によれ
ば、加工が極めて容易な打抜き加工と、周方向溝深さと
同一もしくはそれよりも若干大きい程度の少量の変形量
ゆえ成形が容易な拡径成形と、端部のみの拡開ゆえ成形
が容易な拡開成形とにより、フランジ用板状部材と、複
数の突条部分を有する筒状部材とを一体的に結合して、
自在継手用外輪を製造することができるので、成形工程
数を大幅に減少させることができるとともに、成形工程
間における焼鈍等の余分な工数を省くことができ、ひい
ては製造コストを大幅に引下げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の自在継手用外輪の製造方法を適用し
た外輪の製造に用いる筒状部材およびフランジ用板状部
材を拡径、拡開成形前の状態にて示す下面図、 第２図は上記成形前の筒状部材および板状部材の第１図
のII−II線に沿う断面図、 第３図は第２図のIII部を拡大して示す断面図、 第４図は第２図のIV部を拡大して示す断面図、 第５図は上記実施例で用いる内加締め型を示す縦断面
図、 第６図は上記筒状部材および板状部材を拡径、拡開成形
後の状態にて示す下面図、 第７図は上記成形後の筒状部材および板状部材の第６図
のVII−VII線に沿う断面図、 第８図は第７図のVIII部を拡大して示す断面図、 第９図は第７図のIX部を拡大して示す断面図である。 １…筒状部材、1a…突条部分 1b…突条部分で挟まれた部分 1c…周方向溝、２…フランジ用板状部材 2a…嵌合孔、2b…凹部 2c…剪断面部、2d…破断面部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中心軸線に対し放射状に配置され、各々前
   記中心軸線の延在方向へ延在して内側溝を形成する複数
   の突条部分を有する筒状部材の端部付近の外周面の少な
   くとも前記各突条部分に、フランジ用板状部材の板厚よ
   りも小さい幅の周方向溝を形成する一方、前記板状部材
   に、前記筒状部材を挿通し得る嵌合孔を打抜き加工によ
   って形成し、 次いで、前記板状部材の前記嵌合孔内に、前記筒状部材
   の前記周方向溝を形成した端部をその嵌合孔の打抜き方
   向へ向けて挿通して、前記周方向溝を前記打抜き孔の内
   周面の剪断面部に対向するよう配置し、 その後、前記配置にて、前記筒状部材の少なくとも前記
   突条部分を前記中心軸線に対し平行に拡径するととも
   に、前記筒状部材の前記周方向溝を形成した端部の少な
   くとも前記突条部分に挟まれた部分を前記中心軸線に対
   し傾斜するよう半径方向外方へ拡開することにより、前
   記フランジ用板状部材を前記筒状部材に一体的に結合す
   ることを特徴とする、自在継手用外輪の製造方法。